面向建材機械行業(yè)的過程裝備與控制工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)模式研究

胥軍　李鵬　葉濤　吳迎峰

摘要：研究面向建材機械行業(yè)的過程裝備與控制工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)模式，有利于構(gòu)建更加全面、系統(tǒng)和規(guī)范的本科生實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)環(huán)境，完善教學(xué)與科研有機結(jié)合的本科生理論基礎(chǔ)與實踐能力培養(yǎng)體系。本文從如何發(fā)揮行業(yè)優(yōu)勢與特色，進(jìn)一步推進(jìn)過控專業(yè)卓越工程師人才培養(yǎng)模式改革出發(fā)，在理論課程教學(xué)體系的構(gòu)建、卓越工程師培養(yǎng)平臺建設(shè)、校企合作幾個方面進(jìn)行研究與探索，以適應(yīng)現(xiàn)代社會對創(chuàng)新型高級工程人才培養(yǎng)模式的要求。

關(guān)鍵詞：建材機械行業(yè)；卓越工程師；培養(yǎng)模式

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）17-0217-02

一、引言

武漢理工大學(xué)過程裝備與控制工程（以下簡稱為過控）專業(yè)是在原建材機械行業(yè)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。該專業(yè)依托武漢理工大學(xué)濃厚的建材機械行業(yè)背景，專門培養(yǎng)建材裝備設(shè)計、過程控制系統(tǒng)開發(fā)的專業(yè)型人才。由于擁有眾多優(yōu)質(zhì)的實踐教學(xué)資源，過控專業(yè)自2010年起開始招收卓越工程師試點班，在近幾年的理論教學(xué)與實踐教學(xué)實踐過程中，該專業(yè)積極探索卓越工程師培養(yǎng)的創(chuàng)新模式，積極推進(jìn)理論課程教學(xué)、企業(yè)課程教學(xué)、實驗實訓(xùn)教學(xué)方式的革新，以確保學(xué)生的個人能力得到提升、能夠適應(yīng)企業(yè)的需求；另一方面，通過創(chuàng)新的教學(xué)實踐，青年專業(yè)教師的實踐能力得到了進(jìn)一步的提高，個人綜合素質(zhì)水平得到了增強。

二、理論教學(xué)體系的構(gòu)建

綜合匯總過控專業(yè)卓越工程師班的培養(yǎng)方案，在目前專業(yè)培養(yǎng)的課程體系中，除大類必修課外，可以將課程劃分為三大課程群：裝備設(shè)計類課程群，物理&力學(xué)類課程群和過程控制類課程群。在專業(yè)學(xué)習(xí)的第1—6學(xué)期，主要實施物理&力學(xué)類課程群教學(xué)；在專業(yè)學(xué)習(xí)的第2—6學(xué)期，主要實施裝備設(shè)計類課程群；在專業(yè)學(xué)習(xí)的第1—6學(xué)期，主要實施過程控制類課程群。此外，第1學(xué)期主要實施基礎(chǔ)課程教學(xué)，第6學(xué)期主要實施企業(yè)實踐課程，在第8學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計中，學(xué)生可以自由選擇依托三大課程群的畢設(shè)題目完成設(shè)計工作。

三、實踐創(chuàng)新平臺建設(shè)

1.依托課程的實驗教學(xué)平臺。近年來，學(xué)院加大了過控專業(yè)實驗室建設(shè)的經(jīng)費投入，建設(shè)了過程控制綜合實驗室，包括THPLC-C實驗臺、控制理論實驗臺、THJ-2型高級過程控制系統(tǒng)實驗臺、三菱過程控制系統(tǒng)實驗臺、三菱運動控制系統(tǒng)實驗臺以及三菱數(shù)控機床實驗臺。這些實驗臺可用于專業(yè)課程實驗，比如，THPLC-C實驗臺可用于《機電傳動控制》、《可編程序控制器》等課程的實驗教學(xué)，學(xué)生可以利用該實驗臺進(jìn)行基本指令的編程練習(xí)、LED數(shù)碼顯示控制、十字路口交通燈控制的模擬以及四節(jié)傳送帶的模擬等實驗。這些實驗臺除了用于課內(nèi)的專業(yè)實驗外，更為學(xué)生的課外自主學(xué)習(xí)提供了很好的平臺。從2012年起，本實驗室開設(shè)了課外開放項目，包括“基于三菱PLC的水箱液位控制實驗”、“基于以太網(wǎng)通信的可編程控制器遠(yuǎn)程控制實驗”、“基于總線傳輸與觸摸屏控制的變頻器群控實驗”、“基于工業(yè)以太網(wǎng)的PLC系統(tǒng)監(jiān)控實驗”等項目。參加這些項目的學(xué)生不僅擴(kuò)大了知識面，也增強了動手能力。

2.創(chuàng)新實踐平臺?；A(chǔ)課程的實驗和專業(yè)課程的實驗為學(xué)生的創(chuàng)新實踐打下了基礎(chǔ)，而“本科自主創(chuàng)新基金”和“大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃”則為學(xué)生的創(chuàng)新實踐提供了平臺。在專業(yè)老師的指導(dǎo)下，學(xué)生在實驗室原設(shè)備的基礎(chǔ)上，對實驗裝置進(jìn)行改造，自主開展創(chuàng)新項目。從方案的設(shè)定、器材的選型、模型的搭建到項目的完成都積極參與。這種實踐活動調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考的能力，開發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。由專業(yè)教師牽頭研制的實驗教學(xué)設(shè)備源于工程、與科研項目緊密結(jié)合，直觀性強、學(xué)生參與度高，其中的“汽車駕駛室電器檢測實驗裝置”在2015年度首屆湖北省高等學(xué)校自制實驗教學(xué)儀器設(shè)備評選活動中，因其功能模塊豐富、靈活性強、適應(yīng)課程知識點廣等優(yōu)點，獲得了一等獎。

3.開放實驗實訓(xùn)平臺。卓越工程師需具備實踐能力，不僅要有完善的知識體系，也要能靈活應(yīng)用最新科技。將最新技術(shù)應(yīng)用到實際問題上，借助“三菱FA綜合自動化開放實驗室”的設(shè)備進(jìn)行自動化創(chuàng)新，并參加各類競賽，比如“過控大賽”、“三菱杯自動化創(chuàng)新大賽”、“機械創(chuàng)新大賽”、“節(jié)能減排大賽”。在參賽期間，學(xué)生分工明確，交流互助，將多學(xué)科的知識融會貫通，不僅提升了學(xué)生解決實際問題的能力，也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊合作精神。同時，激發(fā)了學(xué)生對先進(jìn)領(lǐng)域探索的熱情，為以后的科研實踐打下基礎(chǔ)。歷經(jīng)五年的發(fā)展，三菱FA綜合自動化開放實驗室積極爭取學(xué)校資助、拓展實驗室資源，已承擔(dān)了6項實驗室課外開放項目，2項自制實驗設(shè)備開發(fā)項目和1項開放實驗室建設(shè)項目，此外，依托本實驗室優(yōu)越的軟硬件條件，專業(yè)教師指導(dǎo)完成了5項全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目、2項本科生自主創(chuàng)新基金項目、5篇省級優(yōu)秀學(xué)士論文。

四、校企合作

培養(yǎng)卓越工程師的根本目的是為了解決實際的工程問題。為此，在充分利用了校內(nèi)教學(xué)資源的同時，過控系與多家企業(yè)建立了長期的合作關(guān)系，成立了省級實習(xí)基地和國家工程實踐中心。聯(lián)合校內(nèi)理論教學(xué)與企業(yè)實踐教學(xué)的各自優(yōu)勢，以實際工程問題為載體，深入企業(yè)實踐，培養(yǎng)學(xué)生多角度的思維方式。在實踐教學(xué)中，一方面要拓展學(xué)生的知識面，另一方面著重培養(yǎng)學(xué)生理論應(yīng)用于實踐的能力。學(xué)校與企業(yè)的聯(lián)合培養(yǎng)，不僅提高了學(xué)生的工程素質(zhì)，也為企業(yè)提供了大批復(fù)合型工程人才。近年來，一些企業(yè)開始在學(xué)校設(shè)立企業(yè)獎學(xué)金，激勵學(xué)生的同時也鼓勵優(yōu)秀學(xué)生畢業(yè)后到企業(yè)工作。企業(yè)在財力、物力上的幫助，對人才的培養(yǎng)起到推動作用，同時以“人才強企”的策略吸引優(yōu)秀畢業(yè)生加入，提升了企業(yè)的競爭力。這種模式加深了校企的合作關(guān)系，保證了卓越工程師培養(yǎng)體系的穩(wěn)定。

五、結(jié)束語

自2011年開始，過控系在卓越工程師的培養(yǎng)模式上已經(jīng)開始不斷地探索、改革。為了檢驗這種培養(yǎng)模式能否適應(yīng)社會需求，已連續(xù)三年從畢業(yè)生調(diào)查數(shù)據(jù)、學(xué)生座談反饋和企業(yè)反饋三個方面展開了調(diào)研。從2014屆畢業(yè)生的就業(yè)率來看，平均就業(yè)率達(dá)98%以上，約25%同學(xué)保研或者考研。從就業(yè)選擇的行業(yè)來看，機械、建材、化工等相關(guān)行業(yè)占75%。對用人單位的調(diào)查主要集中在機械、建材、化工等相關(guān)企業(yè)，從收到的反饋意見中，得知絕大多數(shù)的學(xué)生在進(jìn)企業(yè)后學(xué)習(xí)能力強、工作能快速上手，富有創(chuàng)新力和團(tuán)隊精神。通過開展學(xué)生座談會，了解到學(xué)生當(dāng)前階段存在的問題，并針對這些問題提出改進(jìn)方案，對培養(yǎng)模式進(jìn)行完善。從畢業(yè)生和企業(yè)的反饋來看，這種培養(yǎng)模式已初見成效。人才的培養(yǎng)是為了適應(yīng)社會需求，因此，必須根據(jù)社會需求的改變而調(diào)整培養(yǎng)策略，并沿著這種培養(yǎng)模式探索更創(chuàng)新的途徑。